Географія. Рівень стандарту. 11 клас. Гільберг

§ 16. Значення вод суходолу для життя та діяльності людини

• Що належить до вод суходолу? Які водні об’єкти є у вашій місцевості? Яке їхнє значення для місцевого населення, господарської діяльності підприємств і комунального господарства вашого населеного пункту?

ВОДИ СУХОДОЛУ, ЧИННИКИ ЇХНЬОГО НЕРІВНОМІРНОГО РОЗПОДІЛУ НА МАТЕРИКАХ І ТЕРИТОРІЇ УКРАЇНИ. На суходолі воду можна знайти майже скрізь: під землею, високо в горах, у пустелях і на рівнинах. Вона зосереджена в річках, озерах, болотах, льодовиках, підземних водах, а також у штучно створених людиною водоймах (каналах, ставках, водосховищах).

• Пригадайте, яке співвідношення прісної і солоної води на Землі.

Не всі води суходолу прісні, є солоні озера та джерела. Найбільші запаси прісної води сконцентровані в льодовиках, прісних підземних водах, прісних озерах. У річках міститься менше 0,01 % всіх прісних вод. Однак річки завдяки рухомості своїх вод відіграють головну роль у кругообігу води на земній кулі й водному балансі суходолу (мал. 76).

Мал. 76. Кругообіг води в природі

Дізнайтеся більше

Учені стверджують, що кожна крапля води в середньому проводить 10 днів в атмосфері, 40 днів — у сніговому покриві, 100 років — в озері та 10 тис. років — під землею.

Річкову систему характеризують протяжністю річок, їхньою звивистістю та густотою річкової мережі. Під протяжністю розуміється сумарна довжина всіх річок, що становлять дану систему. Довжину річки вимірюють на топографічній карті. Коефіцієнт звивистості визначають для окремих ділянок річки як відношення відстані по прямій лінії між початковим і кінцевим пунктами ділянки до довжини річки на цій ділянці. Густоту річкової мережі характеризують коефіцієнтом густоти — відношенням сумарної протяжності річкової мережі на даній площі до величини цієї площі (у км/км2). Густота річкової мережі залежить від таких природних чинників: рельєфу, геологічної будови місцевості, властивостей ґрунтів, клімату, особливо від кількості опадів й умов їхнього стоку. Важливу роль мають геоморфологічні чинники. Густота річкової мережі на земній поверхні різна. У горах вона більша, ніж на рівнинах.

• Пригадайте, яка річка є найбільш повноводною у світі.

ВЗАЄМОЗВ'ЯЗОК КЛІМАТУ І ВОД СУХОДОЛУ. Істотний вплив на повноводність річок, густоту їхньої річкової мережі й режим протягом року має клімат місцевості. У тих областях материків, де багато опадів, річок зазвичай багато й вони повноводні. У посушливих областях суходолу річок дуже мало, нерідко вони пересихають.

• Пригадайте, як називають русла річок, що пересихають. У яких природних зонах вони трапляються найчастіше?

Живлення річок залежить від пір року, оскільки різні сезони відрізняються кількістю опадів. Ці характерні, регулярно повторювані впродовж року особливості називають режимом річки. На живлення річок впливають не тільки дощі, а й талі сніги та льодовики, підземні води. На багатьох річках щорічно відбуваються повені, коли кількість води сильно збільшується й річка заливає заплаву. Час повеней залежить від клімату. У помірних зонах Північної півкулі повені відбуваються навесні, коли тане сніг. Якщо річка взимку вкрита кригою, то її єдиним джерелом живлення є підземні води. В екваторіальному поясі режим річок майже не змінюється впродовж року.

Розподіл річок по території України залежить, насамперед, від рельєфу та клімату. Найбільша густота річкової мережі — в Українських Карпатах і Кримських горах, найменша — на Причорноморській низовині. У найпосушливішій частині — між Дніпром і затокою Сиваш — постійних водотоків взагалі немає, а тимчасові утворюються лише під час танення снігу або зливових дощів.

ВЗАЄМОЗВ'ЯЗОК ГЕОЛОГІЧНОЇ БУДОВИ, РЕЛЬЄФУ І РІЧКОВОЇ МЕРЕЖІ ТЕРИТОРІЇ. Річки різняться за довжиною, глибиною, швидкістю течії. Більша частина річок — це середні та малі. Великих річок завдовжки понад 1000 км — лише трохи більше 50 у світі. Загальна протяжність їхніх русел становить 180 тис. км, а площа водозбору займає майже половину суходолу. Річки течуть у тектонічних пониженнях рельєфу, формуючи річкові долини. Вони можуть змінювати напрям течії, утворюючи нові русла. Іноді змінюють місце свого впадіння. Сукупність річок називають річковою мережею.

Місце народження річки, тобто її витік, за походженням може бути різним (джерело, болото, озеро, льодовик тощо). Особливості місцевості визначають тип гирла. Дельта формується в умовах повільного підняття пригирлової ділянки суходолу, що сприяє накопиченню принесеного річкою матеріалу твердого стоку. При цьому головне річище розгалужується на численні рукави. Вода щороку формує нові канали, різні малі й великі протоки, острови й острівці (наприклад, Волга, Лена, Меконг). Естуарії формуються в умовах повільного опускання пригирлової ділянки, а прибережні течії, припливи та відпливи забирають принесений річкою матеріал твердого стоку та відносять його далі від гирла. Нерідко й саме гирло поповнюється водою акваторії, куди впадає річка, утворюється своєрідна затока (наприклад, Парана, Св. Лаврентія).

Важливою характеристикою річки є її падіння — різниця між висотою витоку й гирла річки. Відношення величини падіння до довжини річки — це її похил. Падіння й похил річки визначають і на окремих ділянках річки, зокрема у випадках проектування та будівництва гідротехнічних споруд. Гірські й рівнинні річки мають різні характеристики падіння, похилу, швидкості течії, а тому їх розмивна сила різна. На рівнинах річки мають незначні похили й тому течуть повільно, на відміну від гірських річок, де похил може становити 5 м на 1 км, а течія досить стрімка.

На суходолі маса опадів перевищує масу води, яка випаровується. Цей надлишок води стікає в річки, і далі — в океани, замикаючи глобальний кругообіг води на Землі. Таким чином, на планеті відбувається безперервний кругообіг води: океан атмосфера опади океан. Об'єм води, що протікає через поперечний переріз річки за певний час, називають витратами річки:

0 = Р · V, де Р — площа поперечного перерізу річки в м2, V — швидкість течії в м/с.

Витрати залежать від клімату й пов'язані з переважаючим типом живлення річки. Вони неоднакові протягом року, і максимум спостерігається під час повені або паводку. Так, у помірних широтах найбільшими витрати води бувають навесні, коли тануть сніги та крига (снігове живлення). В областях з мусонним типом клімату паводки пов'язані з літніми дощами (дощове живлення), гірські річки переповнюються водою під час танення льодовиків улітку (льодовикове живлення). Витрати води в річці за рік становлять її річковий стік.

Під час свого руху по поверхні вода виконує руйнівну роботу, яку називають річковою ерозією, а накопичувальну — акумуляцією. Їх об'єднує транспортування відокремленого потоком матеріалу. Ці види робіт спостерігають уздовж усього русла річки, завжди разом, і тривають неперервно. Так змінюються річкові долини. Розмиваючи гірські породи, вода поглиблює русло. Глибина врізання водотоку коливається в межах від 100-300 м на рівнинах, до 1000-1500 м у горах. Процес поглиблення триває до відмітки базису ерозії (рівня водойми, у яку річка впадає). Гірські річки утворюють вузькі глибокі долини — каньйони, ущелини, тіснини. На рівнинах, де річки течуть повільно, розмиваються переважно береги. Долини річок стають ширшими, а береги пологими. Річкові наноси утворюють акумулятивні форми рельєфу: пляжі, коси, острови, мілини; у самому річищі внаслідок бічної ерозії утворюються меандри й стариці.

• Знайдіть на карті світу найбільші річки.

Річкова вода переносить незначну кількість наносів — у середньому 0,6 г на літр. Твердий матеріал, який переносить річка, називають твердим стоком. Найбільший обсяг твердого стоку мають Хуанхе, Ганг, Брахмапутра. (Покажіть їх на карті.)

ВПЛИВ ГЕОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ НА ФОРМУВАННЯ ОЗЕР, ПЛАСТІВ ПІДЗЕМНИХ ВОД. Озерні улоговини (котловини) виникають у результаті різних рельєфоутворювальних процесів. За походженням їх поділяють на кілька груп.

З проявом ендогенної активності пов'язано утворення тектонічних і вулканічних улоговин. Улоговини тектонічного походження приурочені до ізометричних прогинів (оз. Чад) або великих тектонічних розломів. Характеристиками озер цієї групи є великі площа й глибина, давній вік (наприклад, Великі Африканські озера, приурочені до Східно-Африканської рифтової системи). З тектонічними процесами пов'язано і формування залишкових озер, які є залишками давніх океанів і морів (Каспійське озеро). Улоговини вулканічного походження приурочені до кратерів і кальдерів згаслих вулканів або лавових полів. Улоговини такого походження є в районах сучасної або давньої вулканічної діяльності (Ісландія).

Різноманіття екзогенних процесів призводить до утворення різних груп озерних улоговин. Велика кількість озерних улоговин мають льодовикове походження (озера Скандинавського півострова). Їх формували гірські й рівнинні льодовики. У горах льодовикові озерні улоговини представлені моренно-загатними та каровими. Льодовиково-акумулятивні улоговини утворились в області розвитку моренних відкладів. Вони широкі, мають овальну форму й невелику глибину (наприклад, Чудське оз.). Моренно-завальні улоговини виникають під час загачування мореною дольодовикової річкової долини (наприклад, оз. Сайма в Фінляндії).

• Як утворюються загатні озера?

Метеоритні — утворюються в поглибленнях, які виникли на місці падіння метеоритів (оз. Каали в Естонії). В областях багаторічної мерзлоти внаслідок танення викопного льоду й осідання ґрунту або після танення покривних льодовиків утворюються улоговини термокарстового походження (зокрема, тундрові озера). Усі вони мають невеликі глибину і площу. Озерні улоговини карстового походження утворюються в районах, складених розчинними (карст) породами. Розчинення порід призводить до утворення глибоких, але незначних за площею улоговин. Тут нерідко трапляються провали, обумовлені обваленням склепінь підземних карстових порожнин (оз. Світязь на Волині). Озерні улоговини суфозійного походження утворюються під час осідання ґрунтів у зв'язку з винесенням підземними водами пухких пилуватих частинок (зокрема, озера степової й напівпустельної зон Центральної Азії). Улоговини флювіального походження пов'язані з геологічною діяльністю річок. Найчастіше це старичні й дельтові озера. Іноді утворення озер обумовлено перегородженням русла річки алювіальними наносами іншої річки (наприклад, утворення оз. Сенд-Крік у США). Є провальні озера, котловини яких виникли внаслідок вилуговування ґрунтів і гірських порід поверхневими й переважно підземними водами, а також розмерзання багато років замороженого ґрунту або танення льоду в ньому. До провальних озер належать: карстові, суфозійні й термокарстові озера. Еолові — озера, що виникли в котловинах видування, а також між дюнами й барханами. Вони невеликі за розміром і неглибокі (оз. Суликоль в Казахстані).

Поширення та умови залягання підземних вод зумовлені геологічною будовою території та її кліматичними умовами. Їх характеризують потужністю, якістю, можливостями використання в господарській діяльності. За ознаками геологічної будови територію поширення підземних вод можна віднести до артезіанського басейну або до складчастої області.

Артезіанський басейн — це своєрідна тектонічна структура у вигляді прогину, заповнена різновіковими нашаруваннями гірських водоносних і водотривких осадових порід, що, перемежовуючись, створюють горизонти підземних артезіанських вод. Залягають такі нашарування, як правило, на кристалічних породах докембрійського віку, які називають ложем артезіанського басейну. Складчаста область поширення підземних вод — це підвищена тектонічна структура, складена тріщинуватими кристалічними або метаморфічними породами. Територію України займають такі тектонічні структури поширення підземних вод: Дніпровсько-Донецький, Волино-Подільський і Причорноморський артезіанські басейни та складчасті області Донецька, Українського щита, Гірського Криму й Українських Карпат.

• Знайдіть і покажіть на карті України артезіанські басейни. На території якого басейну розміщена ваша область?

ПРІСНА ВОДА ЯК РЕСУРС І ЧИННИК РОЗМІЩЕННЯ НАСЕЛЕННЯ ТА ВИРОБНИЦТВА. До водних ресурсів належить уся придатна для використання поверхнева та підземна вода.

Водний чинник має великий вплив на розміщення виробництва. Вода необхідна для всіх виробничих процесів, для різних цілей. Водні ресурси важливі не тільки для ведення господарської діяльності, а й розвитку міст, побутових потреб населення.

• Пригадайте, як наявність водного об'єкта впливала на обрання місця поселення в давнину.

У світі щороку зростає споживання прісної води (особливо у промисловому й сільськогосподарському виробництві). Запаси прісної води на Землі обмежені. Тільки 2,5 % об'єму гідросфери становлять ресурси прісної води (мал. 68 на с. 90). Більша частина зосереджена у твердому стані в Арктиці, Антарктиці, у гірських льодовиках. Жителі північних районів використовують лід як питну воду.

В Україні також існує проблема обмеженості доступу до прісної води. На господарчо-питні потреби у країні за рік витрачають 84 м3 води на одну особу. Зокрема, така проблема постає для водомістких видів виробництва: вирощування сільськогосподарських культур на зрошуваних землях (Херсонська область), чорна металургія (Донецька область), окремі види органічного синтезу. Водний чинник є визначальним при розміщенні хімічних, целюлозно-паперових, текстильних підприємств, виробництва чорних металів та електроенергії.

• Назвіть чинники зростання споживання прісної води у світі. Де зосереджена прісна вода на нашій планеті?

МІНЕРАЛЬНІ Й ТЕРМАЛЬНІ ВОДИ: ПОШИРЕННЯ, ВИКОРИСТАННЯ. Мінеральні й термальні води — це частина підземних водних ресурсів. Загальні запаси підземних вод суходолу становлять понад 600 млн км3. На них припадає 4 % від загального обсягу гідросфери планети. Прогнозні ресурси підземних вод в Україні (у т. ч. термальних і мінеральних), придатних для побутового й господарського використання, становлять 21 км3/рік. Це важливе джерело живлення річок та озер і забезпечення рослин вологою. Їх широко використовують для господарсько-побутових, промислових і сільсько-господарських цілей. З термальних вод одержують хімічні речовини (йод, глауберову сіль, борну кислоту, різні метали). Тепловою енергією підземних вод обігрівають будинки, теплиці, виробляють електроенергію. Підземні води — засіб для лікування захворювань.

Підземні води, які мають необхідні фізико-хімічні властивості для лікувальних потреб, називають мінеральними. Типи мінеральних вод: вуглекислі, сірководневі, радонові тощо. Вуглекислі мінеральні води постійно виділяють вуглекислоту. В Україні такі води поширені переважно в Карпатах і Криму. У Карпатах і Закарпатті є вуглекислі мінеральні води «Поляна Квасова» і «Свалява». Унікальною є вода «Нафтуся», яка поширена в м. Трускавці та його околицях. Її застосовують для лікування нирок, печінки, сечогінних шляхів. До сірководневих мінеральних вод належать води, до складу яких входить розбавлений у них сірководень у кількості, не меншій 0,010 г/л. На території України поширені у Львівській (м. Немирів) і Тернопільській областях (с. Настасів). Радонові мінеральні води здебільшого пов'язані з кислими кристалічними породами або продуктами їхнього руйнування й широко відомі на території Українського щита (м. Хмільник).

ВОДОЗАБЕЗПЕЧЕНІСТЬ РЕГІОНІВ І КРАЇН СВІТУ. ЧИННИКИ ДЕФІЦИТУ ВОДИ. Найбільші ресурси прісної води має Азія, а найменші — Австралія й Океанія, тоді як за забезпеченістю — навпаки. Це пояснюється рівнем споживання води — чисельністю населення, яке в Азії досягло 3,7 млрд, а в Австралії ледь перевищує 30 млн осіб. Якщо відкинути Австралію, то найбільш забезпеченим прісною водою регіоном світу буде Південна Америка. Тут протікає Амазонка — найповноводніша річка світу.

Обсяг ресурсів не завжди залежить від показників забезпеченості прісною водою. Маючи великі ресурси, країна може мати низький рівень забезпеченості питною водою. (Поясніть чому.)

Дуже розрізняються за забезпеченістю прісною водою окремі країни (мал. 77 на с. 106). Лідерами за ресурсами прісних вод є: Бразилія, Росія, Канада, Китай, Індонезія, США, Бангладеш, Індія, Венесуела та М'янма. За рівнем забезпеченості прісною водою на душу населення лідирують Канада, США, Норвегія.

Мал. 77. Запаси прісної води у країнах світу

Наприклад, у Китаї та Індії — велика кількість населення, отже, — низька забезпеченість на одну особу. Найбільший дефіцит прісної води відчувають жителі присахарської частини Африки й Аравійського півострова.

• Спробуйте пояснити на прикладах таку невідповідність.

Різке зростання чисельності населення призвело до гострої проблеми — нестачі прісної води. У середньому міський мешканець за добу витрачає 200 л води на побутові потреби. Споживання прісної води у світі зростає у 2,5 разу швидше, ніж чисельність населення. Очікують, що до 2025 р. потреби у водних ресурсах для виробництва продовольчої продукції зростуть на 17 %, а загальне водоспоживання збільшиться на 40 %. Зі збільшенням попиту на воду виникає низка екологічних проблем, що стосуються річок, озер, підземних вод і водоносних шарів (зокрема, скорочення водоносності річок, забруднення водойм стічними водами).

Цілісний світ

У Європі й Азії, де мешкає 70 % населення, зосереджено тільки 39 % світових запасів річкових вод. У Європі, де мешкає майже 20 % населення планети, запаси прісної води становлять лише 7 % усіх запасів світових вод.

Водночас гострою є проблема якості прісної води. За даними Всесвітньої Організації Охорони Здоров'я (ВООЗ), майже 3 млрд жителів планети користуються неякісною питною водою, а 60 % захворювань у світі пов'язано з поганою якістю води. В Україні велику частину питної води беруть з поверхневих вод природних водойм. Забруднення поверхневих вод впливає також на якість підземних вод. Сьогодні майже 500 млн людей у 30 країнах світу страждають від нестачі та незадовільної якості прісної води. За прогнозами експертів, до 2050 р. цей показник збільшиться до 2,5 млрд осіб.

СУЧАСНІ СИСТЕМИ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ. ОПРІСНЕННЯ МОРСЬКОЇ ВОДИ. Однією з глобальних проблем є забруднення питної води. За даними ВООЗ щодо якості питної води, вона може містити 13 тис. потенційно токсичних елементів, а також 80 % захворювань передається водою. Серед причин можна назвати незадовільний стан водних джерел, поганий стан водопровідних мереж, недосконалі технології очищення. Поверхневі води України найбільш забруднені нафтопродуктами, фенолами, легко окиснювальними органічними речовинами, сполуками металів, амонійним і нітратним азотом, а також специфічними забруднюючими речовинами (лігнін, ксантогенати, формальдегіди тощо), принесеними у водойми стічними водами підприємств сільського та комунального господарств, промисловості й транспортом.

Відкриваємо Україну

Найкраще забезпечені питною водою Волинська, Чернігівська, Сумська області, а також північні території Київської та Полтавської областей.

• Чи є у вашої сім'ї система очищення води?

Розв'язанням цієї проблеми є видобування підземних вод, але цей процес потребує великих фінансових витрат. Щоб уникнути забруднень, свердловина має бути глибокою, адже проходження через пласти гірських порід є природним очищенням. Але деякі домішки, розчиняючись у воді, проникають дуже глибоко (хлориди, сульфати, фосфати, солі та залізо).

Для очищення води необхідно використовувати насосні установки, фільтри механічної очистки, фільтри для видалення заліза, зниження жорсткості води, видалення органічних і неорганічних домішок, комплексного очищення води. Кожна система фільтрації розпочинається з попереднього очищення води — видалення механічних домішок (пісок, мул, бруд). Найпоширенішими є фільтри грубої очистки (грязьовики), самопромивні фільтри, фільтри зі змінним очисним елементом.

Дізнайтеся більше

У світі близько 1 млрд 100 млн осіб не мають доступу до якісної питної води.

Сучасні технології дозволяють опріснювати морську воду до якості питної води. Одним з методів опріснення є застосування установок зворотного осмосу. Способи очищення води подано на малюнку 78.

Мал. 78. Основні способи очищення прісної води

За прогнозами, у 2025 р. у світі 1,8 млрд осіб проживатиме в районах крайнього дефіциту води. Опріснення води дедалі частіше пропонують як спосіб розв'язання цієї проблеми.

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ: стисло про головне

  • До вод суходолу належать: річки, озера, болота, ставки, водосховища, льодовики, підземні води, болота, багаторічна мерзлота тощо.
  • Озерні улоговини виникають у результаті різних рельєфоутворювальних процесів і за походженням поділяються на кілька груп.
  • Запаси прісної води на Землі — обмежені.
  • Водні ресурси — важливий чинник як для водомістких видів промисловості (хімічної, електроенергетичної, металургійної), так і для сільського господарства, розвитку населених пунктів.
  • Організація надійного водопостачання, захист водних ресурсів від забруднення набувають у сучасних умовах особливої актуальності.

Знаю і вмію обґрунтувати

  • 1. Назвіть види та джерела, а також екологічні наслідки забруднення поверхневих і підземних вод.
  • 2. Чим небезпечне забруднення води нафтою й нафтопродуктами?
  • 3. Із чим пов'язаний дефіцит прісної води у світі? Визначте основні шляхи його усунення.
  • 4. Які перспективи й екологічні проблеми пов'язані з використанням підземних вод?
  • 5. Назвіть основні екологічні проблеми та шляхи їх подолання для основних водних екосистем України.
  • 6. Схарактеризуйте генетичні типи підземних вод. Як поділяють підземні води за ознаками геологічної будови території?
  • 7. Наведіть хімічну характеристику підземних вод.
  • 8. За яких умов утворюються артезіанські води?
  • 9. Поясніть, як геологічні процеси впливають на утворення озерних улоговин.

Працюю з картою

Позначте на контурній карті артезіанські басейни України та основні джерела мінеральних вод.

Шукаю в Інтернеті

Використовуючи різноманітні джерела інформації, підготуйте презентацію «Води суходолу нашої області».

Генерую ідеї

У доповіді ООН щодо проблеми нестачі питної води (2015 р.) йдеться: «Уже більше 5 років 2 млрд людей на планеті страждають від її нестачі». Прогнозоване використання води на душу населення зменшиться втричі через 20 років. Запропонуйте кілька варіантів розв'язання цієї проблеми.

Дослідження

Орієнтовні теми (на вибір учня/учениці)

  • 1. Система протидії паводкам, повеням, селям і лавинам в окремих районах України.
  • 2. Карстовий рельєф як приклад взаємодії геосфер.
  • 3. Прозорість води в річці (озері, ставку): від чого залежить і чому змінюється?